Railnecks(石油和天然气行业广泛用于描述油田工人的术语)要求稳定的材料,用于在时钟周围工作坚韧的材料在敌对环境中。延迟或事故源于设备磨损,故障或故障可能具有重大影响。

损失的产量每天都能花费数十万美元,在某些情况下,最终导致井的损失,并投入了数百万美元。就像在航空航天或医疗设备行业一样,金钱往往没有对象;成本占据了质量,安全性和性能。
与汽车制造业等更具成本意识的行业不同,石油和天然气公司还不少见“我能得到多快?我不在乎我必须付出的钱。“

“不锈钢和镍基合金受到石油和天然气设备制造商的大量使用,但它们具有各种焊接挑战,”摩根加拉格尔,博士学位,摩根加拉格尔(Morgan Gallagher)博士,EWI的材料集团,以前在该行业工作。“钛和铜合金也使用,[但它们也造成问题。例如,钛是一种焊接的纺织金,因为它迅速氧化。

“随着石油和天然气工业钻探更深层次,工程师要求更高强度和更高的耐腐蚀材料,”加拉格尔。
“经常,这些材料没有经过可靠的可焊性。”

例如,高温钻井环境为井下设备提供了独特的挑战。“在许多这些应用中,用于钻孔的碳化钨插入滚筒锥形位必须忍受耐磨性和磨料的地层,在温度超过500 f的地下层地层中进入蒸汽或热岩,”位和先进技术总裁Guy Arrington说:Guy Arrington说在斯伦贝谢。

“在该温度下,标准的300 F级位的弹性体密封件和润滑材料迅速降低,导致轴承失效,导致运营效率低下,”Arrington指出。“减少了底部钻井时间导致多个比特运行和增加的开发成本。”

当Schlumberger的史密斯位分部的工程师最近开发了一系列新型的高温滚子锥钻头,他们被迫使用新的
材料。Arrington称:“我们开发了一系列新的先进材料,并结合了工程设计方案,在这些应用中提高了钻头性能。”这些创新提高了密封寿命、润滑性和高温下的负载能力。”

kaldera位的密封件由织物增强的含氟弹性体复合材料制成,以提供热稳定性和耐磨性。工程师开发了一种来自合成基础油和功能性添加剂的润滑脂化合物,以增加升高温度下的负载能力,并确保轴承密封系统的充分润滑性。

另一种领先的石油和天然气设备制造商Weatherford International Ltd.的工程师最近开发了一种用于深水钻井应用的可扩展砂屏系统。该装置控制沙子的涌入在海底上进入韦尔伯勒斯。由基管,过滤膜和外护罩构成,系统在从上下推动专有工具时膨胀。

工程师们使用的是由Materion Corp.提供的一种轴向硬化铜镍锡合金。它确保了组件有效滑动并与井筒接触,从而提供了稳定性并控制了砂的流入。

合金钢与无能的825,双工由Aker Solutions ASA的工程师指定,用于产生其海底控制模块的范围。“Our equipment is designed for pressures up to 1035 bar and temperature ranges from -29 C to +177 C,” says Svein Oskar Nuland, managing director of Aker Solutions’ yard in Egersund, Norway, where the company assembles and tests Christmas trees, wellheads and other equipment. “Our subsea trees have successfully been qualified to water depths of 3,000 meters.”

该公司的加油仪压缩模块安装了一个16英尺高的高垂直离心机,以11,000 rpm运行。“压缩机的创新设计减少了移动部件和支撑系统的数量,”索赔。“例如,轴承是磁性的,不需要润滑系统,仅需要低压功率进行操作。”

压缩机及其高速电驱动马达容纳在单个气密密封的外壳中,用屏障系统加压,以保持电动机和压缩机空间分开。根据NULAND,电动机和轴承通过具有外部海水热交换器的闭环中的工艺气体冷却。压缩机和泵的变速驱动器由光纤电缆发送的信号由岸上控制。